一种基于VR虚拟现实的全息术野手术方案规划方法与流程

本发明涉及医疗手术，特别是涉及一种基于vr虚拟现实的全息术野手术方案规划方法。

背景技术：

1、现目前，手术规划和实施过程中面临诸多挑战，包括手术器械路径规划、重要组织结构规避、实时手术效果监测等。传统手术方案规划方法依赖于二维影像和经验判断；以及现有一些专利文献技术中公开了依赖于混合现实技术对手术进行规划，上述的两种方式均存在沉浸度和交互性不足，这就会致使手术规划精度不足、信息不全等问题，影响了手术的安全性和成功率。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是，怎样提供一种手术信息更加全面，能够提高手术规划精度，能够提高手术安全性和成功率的基于vr虚拟现实的全息术野手术方案规划方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于vr虚拟现实的全息术野手术方案规划方法，包括以下步骤；a、建立患者三维虚拟现实模型；其特征在于，还包括以下步骤；b、建立手术医疗器械互动模型数据库；c、选用b步骤中的手术医疗器械，并通过虚拟现实mr眼镜对a步骤中得到的患者三维虚拟现实模型进行手术模拟；d、进行手术器械360度全息术野。

3、这样，上述的vr虚拟现实的全息术野手术方案规划方法中，通过重塑三维病灶结构、创新性多维全息显示术野周围特征、规划最优手术路径、辅助医生在操作器械过程中规避重要组织结构、精准到达病灶部位等多功能的综合化手术方案规划和引导方法，提高手术的精度和安全性。

4、作为优化，在步骤a中，包括数据收集：通过ct、mri扫描获取患者的医学影像数据；图像处理：使用图像处理软件进行图像处理，提取关键解剖结构；三维重建：利用专业工具mimics将二维影像数据重建为三维模型，并确保模型的高保真度和准确性；模型优化：对三维模型进行优化处理，确保其在虚拟现实环境中的流畅运行。

5、这样，通过对患者的ct、mri等医学影像数据进行处理，构建患者三维虚拟现实模型。该模型能够准确反映患者的解剖结构和病灶位置，为手术规划提供基础数据。

6、作为优化，在步骤b中，包括器械数据采集：收集手术器械的物理参数和操作模式；模型制作：使用3d建模软件建立手术器械的虚拟模型，并赋予其互动功能；效果模拟：通过编程实现手术器械的功能模拟，功能模拟包括切割、穿刺、消融；数据库管理：将所有互动模型存储在集中数据库中，以达到方便调用和管理的目的。

7、这样，构建包含多种手术器械的互动模型数据库，模拟器械的切割、穿刺、消融、牵引、填充等操作效果。通过虚拟现实技术，实现手术器械与患者三维模型的互动，展示手术方案的预期效果。

8、作为优化，在步骤c中，包括设备选择：选用高性能的虚拟现实mr眼镜，并确保其具有足够的分辨率和计算能力；软件开发：开发专门的软件应用，使mr眼镜能够加载和显示三维虚拟现实模型和手术器械互动模型；操作模拟：医生佩戴mr眼镜，通过手势或控制器进行手术器械的操作模拟，实时观察模拟器械与3d器官模型的交互效果；反馈机制：系统提供实时反馈，对操作中出现的问题和潜在风险进行提示。

9、这样，医生佩戴虚拟现实mr眼镜，可以在虚拟环境中实现全手术器械操作模拟。mr眼镜能够实时显示手术效果，帮助医生在虚拟环境中进行手术方案的验证和优化。

10、作为优化，在步骤d中，包括摄像机安装：在手术器械的接解面安装三个阵列虚拟现实摄像机，确保其能够覆盖手术区域的各个角度；图像采集：摄像机实时采集手术区域的影像数据；图像处理：使用全息合成算法，将多个摄像机的影像数据合成为360度全息术野；实时显示：通过虚拟现实mr眼镜或其他显示设备，实时显示360度全息术野，提供全方位的手术视角；碰撞预警：系统检测手术器械与重要组织结构的相对位置，实时预警碰撞和危险路径，辅助医生规避风险。

11、这样，在手术器械接解面安装三个阵列虚拟现实摄像机，合成手术器械360度全息术野。全息术野能够显示手术器械路径与所有神经、血管、重要组成器官的实时位置关系，并能预警和显示碰撞和危险路径，辅助医生进行手术操作。

12、综上所述，上述的手术方案规划方法具有以下优点：提高手术方案规划的精度和全面性，能够实现手术方案的虚拟模拟和实时效果。

技术特征：

1.一种基于vr虚拟现实的全息术野手术方案规划方法，包括以下步骤；a、建立患者三维虚拟现实模型；其特征在于，还包括以下步骤；b、建立手术医疗器械互动模型数据库；c、选用b步骤中的手术医疗器械，并通过虚拟现实mr眼镜对a步骤中得到的患者三维虚拟现实模型进行手术模拟；d、进行手术器械360度全息术野。

2.如权利要求1所述的一种基于vr虚拟现实的全息术野手术方案规划方法，其特征在于：在步骤a中，包括数据收集：通过ct、mri扫描获取患者的医学影像数据；图像处理：使用图像处理软件进行图像处理，提取关键解剖结构；三维重建：利用专业工具mimics将二维影像数据重建为三维模型，并确保模型的高保真度和准确性；模型优化：对三维模型进行优化处理，确保其在虚拟现实环境中的流畅运行。

3.如权利要求1所述的一种基于vr虚拟现实的全息术野手术方案规划方法，其特征在于：在步骤b中，包括器械数据采集：收集手术器械的物理参数和操作模式；模型制作：使用3d建模软件建立手术器械的虚拟模型，并赋予其互动功能；效果模拟：通过编程实现手术器械的功能模拟，功能模拟包括切割、穿刺、消融；数据库管理：将所有互动模型存储在集中数据库中，以达到方便调用和管理的目的。

4.如权利要求1所述的一种基于vr虚拟现实的全息术野手术方案规划方法，其特征在于：在步骤c中，包括设备选择：选用高性能的虚拟现实mr眼镜，并确保其具有足够的分辨率和计算能力；软件开发：开发专门的软件应用，使mr眼镜能够加载和显示三维虚拟现实模型和手术器械互动模型；操作模拟：医生佩戴mr眼镜，通过手势或控制器进行手术器械的操作模拟，实时观察模拟器械与3d器官模型的交互效果；反馈机制：系统提供实时反馈，对操作中出现的问题和潜在风险进行提示。

5.如权利要求1所述的一种基于vr虚拟现实的全息术野手术方案规划方法，其特征在于：在步骤d中，包括摄像机安装：在手术器械的接解面安装三个阵列虚拟现实摄像机，确保其能够覆盖手术区域的各个角度；图像采集：摄像机实时采集手术区域的影像数据；图像处理：使用全息合成算法，将多个摄像机的影像数据合成为360度全息术野；实时显示：通过虚拟现实mr眼镜或其他显示设备，实时显示360度全息术野，提供全方位的手术视角；碰撞预警：系统检测手术器械与重要组织结构的相对位置，实时预警碰撞和危险路径，辅助医生规避风险。

技术总结本发明涉及医疗手术技术领域，特别是涉及一种基于VR虚拟现实的全息术野手术方案规划方法，包括以下步骤；a、建立患者三维虚拟现实模型；还包括以下步骤；b、建立手术医疗器械互动模型数据库；c、选用b步骤中的手术医疗器械，并通过虚拟现实MR眼镜对a步骤中得到的患者三维虚拟现实模型进行手术模拟；d、进行手术器械360度全息术野。本发明具有手术信息更加全面，能够提高手术规划精度，能够提高手术安全性和成功率的特点。技术研发人员：唐润川,廖智勇受保护的技术使用者：志鲲信息技术（重庆）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10